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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 智能交通控制系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 智能交通控制系統(tǒng)通過(guò)攝像機(jī)抓拍道路車(chē)流圖片，利用圖像處理技術(shù)獲得車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度交通狀況數(shù)據(jù)，并用無(wú)線傳輸技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破脚_(tái)，根據(jù)智能控制算法發(fā)出控制指令，對(duì)路口的交通燈實(shí)時(shí)控制。 智能交通控制系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于提出了一種新的描述城市交通網(wǎng)絡(luò)狀況的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了一種新的實(shí)時(shí)控制交通的系統(tǒng)，并研究實(shí)現(xiàn)了一種利用圖像提取車(chē)流信息的技術(shù)。 系統(tǒng)適用于中小規(guī)模城市的交通控制市場(chǎng)前景廣闊。
- 詳細(xì)介紹：
- 智能交通控制系統(tǒng)作品說(shuō)明 作品概述： 一、 系統(tǒng)整體描述 智能交通燈控制系統(tǒng)在每個(gè)交通路口上設(shè)置8個(gè)攝像機(jī)，每個(gè)車(chē)流方向上紅燈變綠燈瞬間采集該方向上等待通行車(chē)隊(duì)的圖像信息，利用信息技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行處理，提取圖像中車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度的信息并傳輸，根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出綠燈時(shí)長(zhǎng)，由控制平臺(tái)對(duì)路口的交通燈發(fā)出控制指令。該系統(tǒng)的主體部分是基于DSP圖像處理板。 二、信息采集控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 智能交通燈控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要由8個(gè)攝像機(jī)、信息處理模塊、交通燈控制模塊等部分組成。信息處理及控制模塊是整個(gè)智能交通控制系統(tǒng)的核心，攝像機(jī)的作用是在每個(gè)交通路口綠燈點(diǎn)亮前的某一瞬間采集等待車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度的信息。 信息處理控制板是基于DSP處理器的嵌入式系統(tǒng)，主要完成圖像處理、長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換、控制等功能。 三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：圖像處理信息提取部分和交通燈時(shí)間控制部分 1. 圖像處理信息提取 利用信息處理技術(shù)，對(duì)攝像機(jī)采集到的圖像進(jìn)得信息提取，獲得系統(tǒng)所需要的車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度。 2. 交通燈時(shí)間控制 本文的智能交通燈控制系統(tǒng)和常規(guī)的交通燈控制系統(tǒng)最大的區(qū)別就是顯示時(shí)間實(shí)時(shí)變化，即本系統(tǒng)交通燈的控制時(shí)間是不確定的。交通燈的顯示時(shí)間根據(jù)當(dāng)前交通路口的實(shí)際情況而定，由相機(jī)提取獲得的車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度處理得到相應(yīng)的時(shí)間。但是時(shí)間不能無(wú)限制的調(diào)長(zhǎng)和調(diào)短，不然會(huì)影響十字路口的正常秩序。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值我們?cè)O(shè)置了交通燈顯示時(shí)間的最大值和最小值，這樣既保證了交通路口的正常秩序又提高了交通燈的效率。 智能交通燈控制軟件系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)： ?閑時(shí)控制系統(tǒng): 根據(jù)交通周期經(jīng)驗(yàn)值控制交通燈。 ?忙時(shí)控制系統(tǒng)：根據(jù)不同的車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度設(shè)置不同的交通周期控制交通燈。 ?緊急控制系統(tǒng)：在遇到外部事件影響時(shí)可直接按緊急按鈕對(duì)交通燈緊急處理。具體操作流程圖如下：
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的： 本作品設(shè)計(jì)的目的是利用信息技術(shù)研究一種解決交通阻塞的方法。 設(shè)計(jì)基本思路: 智能交通燈控制系統(tǒng)通過(guò)攝像機(jī)抓拍道路車(chē)流圖片，利用圖像處理技術(shù)獲得車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度作為交通狀況數(shù)據(jù)，并用無(wú)線傳輸技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破脚_(tái)，根據(jù)智能控制算法發(fā)出控制指令，對(duì)路口的交通燈實(shí)時(shí)控制。同時(shí)系統(tǒng)具有應(yīng)急處理功能。 作品創(chuàng)新點(diǎn)： 創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：1. 提出了一種新的描述城市交通網(wǎng)絡(luò)狀況的數(shù)學(xué)模型；2. 設(shè)計(jì)了一種新的實(shí)時(shí)控制交通的系統(tǒng)；3. 研究實(shí)現(xiàn)了一種利用圖像提取車(chē)流信息的技術(shù)。 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)：1. 利用數(shù)字圖像處理的方法實(shí)現(xiàn)從圖像中提取車(chē)流長(zhǎng)度的技術(shù)；2. 采用智能控制算法對(duì)多個(gè)路口紅綠燈進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以達(dá)到道路暢通的最佳狀況。 主要技術(shù)指標(biāo)：1、本系統(tǒng)從信息的采集，傳輸，處理到發(fā)出控制指令的時(shí)延控制在毫秒級(jí)。2、從圖像中提取作品所需要的車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度，可以精確到以“米”級(jí)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 作品的科學(xué)性： 1. 充分利用當(dāng)前城市交通現(xiàn)有設(shè)備，主要是攝像機(jī)來(lái)采集圖像信息。 2. 利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)流信息的提取。 3. 通過(guò)對(duì)城市交通網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型的建立，找到了利用控制交通燈來(lái)改善交通狀況的方法。 作品的先進(jìn)性： 1. 與傳統(tǒng)獲取交通狀況信息的方法相比，本系統(tǒng)采用數(shù)字圖像處理的技術(shù)，精度高，可靠性強(qiáng)，完全不需要人力勞動(dòng)。 2. 與傳統(tǒng)處理交通狀況時(shí)只處理單一路口情況相比，本系統(tǒng)從全局交通網(wǎng)絡(luò)的角度出發(fā)，考慮相鄰路口的車(chē)流的相互影響，從而做出對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)路口的實(shí)時(shí)控制。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年3月在南陽(yáng)理工學(xué)院第八屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽中獲得一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無(wú)
作品可展示的形式
- 模型
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 一、本系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì) 1.充分利用了信息技術(shù)，完全不需要人工干預(yù)。 2.充分利用當(dāng)前城市交通現(xiàn)有設(shè)備，投入較小。 3.采用數(shù)字處理及傳輸技術(shù)，功耗低，損耗小，可持續(xù)使用時(shí)間長(zhǎng)。 二、適用范圍 本系統(tǒng)適用于中小規(guī)模如地區(qū)級(jí)城市的交通控制。 三、市場(chǎng)分析 我國(guó)有中小規(guī)模城市上千個(gè)，每個(gè)城市中主干道路路口有幾十個(gè)，因此市場(chǎng)空間有上萬(wàn)個(gè)。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 一、已有的描述城市交通狀況的數(shù)學(xué)模型 1.當(dāng)前研究城市交通狀況，采用建立通過(guò)路口車(chē)流量的數(shù)學(xué)模型的方法時(shí)，一般是只針對(duì)單個(gè)路口，沒(méi)有考慮相鄰路口車(chē)流量之間的影響。 2.目前在研究交通狀況模型時(shí)，一般沒(méi)有建立一個(gè)完善的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。 二、當(dāng)前交通燈周期的控制方法 1.現(xiàn)有的路口交通燈周期一般簡(jiǎn)單地分為高峰期與一般時(shí)期，并沒(méi)有實(shí)時(shí)性。 2.周期的大小一般只考慮統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，而沒(méi)有考慮相鄰路口的影響。 三、目前提取交通狀況信息的方法 目前采用的提取交通狀況的方法有以下四種： 1.安排信息員在路口觀察并上報(bào)； 2.在視頻監(jiān)控中心人工查看視頻信息并上報(bào)； 以上兩種方法需要耗費(fèi)大量人力，并且得到數(shù)據(jù)是模糊數(shù)據(jù)。 3.在路口埋傳感器，通過(guò)傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算車(chē)流量。 4.在路邊設(shè)置射頻收發(fā)機(jī)，通過(guò)檢測(cè)電磁波的反饋得到交通車(chē)流量數(shù)據(jù)。 以上兩種方法缺點(diǎn)是設(shè)備損耗大，設(shè)備昂貴。
